Newton's Law of Cooling क्या होता है?

Newton's Law of Cooling यह बताता है कि किसी वस्तु की cooling rate उसके और उसके आसपास के medium के बीच के temperature difference पर निर्भर करती है। यह law मुख्यतः convection heat transfer के लिए लागू होता है।

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🔹 Newton's Law का Mathematical रूप

q = h × A × (T_s - T_∞)

जहां:

• q = Heat transfer rate (W)
• h = Convective heat transfer coefficient (W/m²·K)
• A = Surface area (m²)
• T_s = Surface temperature (°C or K)
• T_∞ = Surrounding fluid temperature (°C or K)

Heat हमेशा उच्च तापमान से निम्न तापमान की ओर flow करती है।

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🔹 Physical Meaning

• Heat transfer तब होता है जब body और surroundings के बीच temperature difference हो।
• Temperature difference जितना अधिक होगा, cooling उतनी तेज़ होगी।
• Time के साथ यह rate कम होता जाता है क्योंकि temperature difference घटता है।

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🔹 Differential Equation Form

dT/dt = -k (T - T_∞)

यह formula किसी object के temperature में समय के साथ होने वाले बदलाव को दर्शाता है।

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🔹 Applications

• Cooling of hot metal in air
• Body temperature measurement (forensics)
• Design of radiators, heat sinks
• Thermal management in electronics

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🔹 Example:

अगर किसी metal block का surface temperature 100°C है और surroundings का temperature 25°C है, और h = 50 W/m²·K तथा A = 0.5 m² है:

q = 50 × 0.5 × (100 - 25) = 1875 W

इसका मतलब है कि 1875 वॉट की heat convection द्वारा transfer हो रही है।

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🔹 निष्कर्ष (Conclusion)

Newton's Law of Cooling, heat convection को समझने का एक सरल और प्रभावी तरीका है। यह law temperature difference पर आधारित होता है और कई practical systems में इसकी मदद से heat loss या gain का अनुमान लगाया जाता है।